Grafitbrug i elektronikapplikationer

Grafen er, hvad videnskabsmænd og ingeniører kalder et enkelt lag grafit på atomniveau, og disse tynde lag af grafen bliver rullet op og brugt i nanorør.Dette skyldes sandsynligvis den imponerende elektriske ledningsevne og materialets exceptionelle styrke og stivhed.

Nutidens kulstofnanorør er konstrueret med et længde-til-diameter-forhold på op til 132.000.000:1, hvilket er betydeligt større end noget andet materiale.Udover at blive brugt i nanoteknologi, som stadig er ret nyt i halvlederverdenen, skal det bemærkes, at de fleste grafitproducenter har fremstillet specifikke kvaliteter af grafit til halvlederindustrien i årtier.

2. Elektriske motorer, generatorer og generatorer

Kulstofgrafitmateriale bruges også ofte i elektriske motorer, generatorer og generatorer i form af kulbørster.I dette tilfælde er en "børste" en enhed, der leder strøm mellem stationære ledninger og en kombination af bevægelige dele, og den er normalt anbragt i en roterende aksel.

3. Ionimplantation

Grafit bliver nu brugt mere hyppigt i elektronikindustrien.Det bliver også brugt i ionimplantation, termoelementer, elektriske kontakter, kondensatorer, transistorer og batterier.

Ionimplantation er en teknisk proces, hvor ioner af et bestemt materiale accelereres i et elektrisk felt og påvirkes ind i et andet materiale, som en form for imprægnering.Det er en af ​​de grundlæggende processer, der bruges i produktionen af ​​mikrochips til vores moderne computere, og grafitatomer er typisk en af ​​de typer atomer, der infunderes i disse siliciumbaserede mikrochips.

Udover grafittens unikke rolle i produktionen af ​​mikrochips, bliver grafitbaserede innovationer nu også brugt til at erstatte traditionelle kondensatorer og transistorer.Ifølge nogle forskere kan grafen være et muligt alternativ til silicium i det hele taget.Den er 100 gange tyndere end den mindste siliciumtransistor, leder elektricitet meget mere effektivt og har eksotiske egenskaber, der kan være meget nyttige i kvanteberegning.Grafen er også blevet brugt i moderne kondensatorer.Faktisk er grafen-superkondensatorer angiveligt 20 gange stærkere end traditionelle kondensatorer (frigiver 20 W/cm3), og de kan være 3 gange stærkere end nutidens højtydende lithium-ion-batterier.

4. Batterier

Når det kommer til batterier (tørceller og lithium-ion), har kulstof- og grafitmaterialer også været medvirkende her.I tilfælde af en traditionel tørcelle (de batterier, vi ofte bruger i vores radioer, lommelygter, fjernbetjeninger og ure), er en metalelektrode eller grafitstang (katoden) omgivet af en fugtig elektrolytpasta, og begge er indkapslet i en metalcylinder.

Nutidens moderne lithium-ion-batterier bruger også grafit - som en anode.Ældre lithium-ion-batterier brugte traditionelle grafitmaterialer, men nu hvor grafen bliver lettere tilgængelig, bliver grafenanoder nu brugt i stedet - for det meste af to årsager;1. grafenanoder holder bedre på energien, og 2. det lover en opladningstid, der er 10 gange hurtigere end et traditionelt lithium-ion-batteri.

Genopladelige lithium-ion-batterier bliver mere og mere populære i disse dage.De bruges nu ofte i vores husholdningsapparater, bærbar elektronik, bærbare computere, smartphones, hybride elbiler, militærkøretøjer og også i rumfartsapplikationer.